뇌(Brain), 신경계(Nervous System)의 구조 및 생화학적 특성
신경신호(Nerve Impulse): 포타슘(K+), 소듐(Na+) 이온이 신경세포 안팎으로 이동하면서 생긴 전압차가 한 방향으로 흐르면서 생기고 전달됨.
많은 살충제는 신경에 독임. 어떤 약은 시냅스의 신호전달을 방해하기도 함.
각 신경은 뉴런(Neuron: 신경세포)의 액슨(Axon) 여러개로 구성된 다발로 이루어져 있으며,중간중간에 혈액도 흐름.
뇌속 혈액흐름: 뇌가운데서 혈액이 필터링되어 나와서 뇌 가장자리의 혈관을 통해 뇌속을 한 바퀴돌고 정맥혈로 들어감.
자율신경계
– 교감(Sympathetic)신경과 부교감(Parasympathetic)신경이 각 장기-특히,부신(Adrenal gland), 심장, 소화기, 호흡기 등-와 척수의 특정부분과 연결되어 상황에 따라 기능을 조절함.
– 자율신경계는 시상하부(Hypothalamus)나 대뇌 등에서 통제함.
– 자율신경계의 신경전달물질은 아세틸콜린(Acetylcholine), 노어에피네프린(Norephineprine)임.
뇌의 Temporal lobe: 단기기억,장기기억과 관련됨. 이 부분을 전기자극하면 과거의 특정 기억이 되살아나고, 이 부분이 제거되면 과거 기억들이 사라진다는 실험이 여럿 있음.
혈액뇌장벽(Blood Brain Barrier): 혈액내의 유해한 물질-대사후 노폐물, Glutamate등의 아미노산,기타 독소들-이 뇌속으로 들어가지 못하게 하는 장벽. 뇌종양,뇌졸중,외상,영양불균형시 손상 가능. 시상하부에는 혈액뇌장벽이 없음.
평소 휴식시에 뇌가 전체 산소의 20%, 포도당의 25%를 사용함.
신경전달물질(Neurotransmitter)
기본 역할: 시냅스(Synapse:뉴런과 뉴런 사이 공간)에서는 신경전달물질(Neurotransmitter)을 매개로 신호전달.
현재까지 30가지 이상 발견. 각 신체 부위별 신경마다 특정한 신경전달물질이 있음.
신경전달물질이 결핍되면 각종 중독,우울증,주의력결핍과잉행동장애, 식욕장애,신경과민,폭력성 등 여러 증상 나타날 수 있으며, 알콜,약물,담배 등은 이들의 수용체에 이상을 일으켜 증세를 악화시킬 수 있음.
종류 및 기능
– 엔돌핀(Endorphin)
◦ 행복감 줌. 운동할 때, 웃을 때 많이 생성됨.
◦ 아미노산 D-Phenylalanine(페닐알라닌)이 Endorphin 수준을 높임.
◦ 몇몇 연구실험에서는 강도 높은 운동을 하면 엔돌핀(Endorphin)이 분비되어 고통이 경감되고, 기분이 좋아진다는 사실이 밝혀짐. 마라톤 선수 등의 장거리 육상선수들이 흔히 경험함.
– 세로토닌(Serotonin)
◦ 웰빙 느낌 줌.
◦ 세로토닌 부족이 불면증,우울증,단맛중독 등과 관련 깊음.
◦ 우울증약 프로작(Prozac), 허브 세인트존스워트(St.John’s wort)도 세로토닌(Serotonin)에 영향 미침으로서 우울증 개선효과가 있는 것임.
◦ 아미노산 L-Tryptophan(트립토판), 5HTP는 세로토닌의 전구물질(Precursor).
– 가바(GABA):
◦ 진정,이완 기능. 신경과민 완화 효과.
◦ 아미노산 L-Glutamin(글루타민)이 체내GABA 양을 증가시킴.
– 노어에피네프린(Norepinephrine)
◦ 에너지,활력 증가 효과.
◦ 아미노산 L-Tyrosine(티로신), L-Phenylalanine(페닐알라닌)은 Norepinephrine의 전구물질.
– 도파민(Dopamine)
◦ 기쁨,웰빙 느낌 줌.
◦ 아미노산 L-Tyrosine(티로신), L-Phenylalanine(페닐알라닌)은 Dopamine의 전구물질.
카테콜아민(Catecholamine)류: 도파민(Dopamine), 노어에피네프린(Norepinephrine), 아세틸콜린(Acetylcholine) 등.
엔돌핀(Endorphin), 엔케팔린(Enkephalin): 자연 진통제 역할.
두 가지의 아미노산이 네 종류의 주된 신경전달물질생성에 관여함.
– 트립토판(Tryptophan) à 세로토닌(Serotonin)
– 티로신(Tyrosine) à 도파민(Dopamine), 에피네프린(Epinephrine), 노어에피네프린(Norepinephrine)
뇌발달, 두뇌 기능
유아기에 뇌가 발달하는 시기에,즉, 뉴런이 뇌내부에서 대뇌피질로 발달할 때, 적시에 적절한 자극이 뇌발달에 매우 중요함. 접촉,언어행위,청각,시각,운동 자극 골고루 필요함.
나이가 들수록 뇌가 수축(뇌세포가 죽고, Myelin(신경감싸는 조직)손실에 의함)됨.
기억력,뇌기능 떨어지는 이유중 하나는 학문,지적 훈련 부족임. 뇌도 근육과 비슷해서 사용할 수록 기능이 좋아짐.
